《優(yōu)質(zhì)資料（2021-2022年收藏）數(shù)控機(jī)床與編程課程設(shè)計(jì)模板.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《優(yōu)質(zhì)資料（2021-2022年收藏）數(shù)控機(jī)床與編程課程設(shè)計(jì)模板.doc（11頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、目錄一、零件圖分析3二、基本要求42.1、加工內(nèi)容42.2、精度要求42.3、公差處理42.4、基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值4三、數(shù)控工藝分析53.1、數(shù)控加工工藝過程53.2、刀具和量具的選擇53.3、各工序切削參數(shù)選擇63.4、數(shù)控機(jī)床的型號(hào)選擇7四、刀具的加工路線8五、數(shù)控加工程序9六、總結(jié)12一、零件圖分析分析圖紙可知，此零件對(duì)平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案：1. 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，編程時(shí)采用中間值。2.在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。3.零圖紙中含有圓柱度，為

2、保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。4.本設(shè)計(jì)圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工-精加工加工方案，并且在精加工的時(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。5.螺紋加工時(shí)，為保證其精度，在精車時(shí)選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。二、基本要求2.1、加工內(nèi)容1. 裝夾工件，裝夾刀具2輸入程序并檢查有無錯(cuò)誤3. 對(duì)程序進(jìn)行圖形模擬確認(rèn)正確4. 機(jī)床回零，建立機(jī)床坐標(biāo)系5. 對(duì)刀，建立中心鉆、鉆頭、鉸刀、內(nèi)孔鏜刀的工件坐標(biāo)系和長度補(bǔ)償6. 將刀具調(diào)至工

3、作位置7. 關(guān)上防護(hù)門，按單步按鍵， 自動(dòng)按鍵， 循環(huán)啟動(dòng)按鈕 程序自動(dòng)運(yùn)行開始加工零件8. 完成后，拉開防護(hù)門，卸下工件 9. 卸刀，清理衛(wèi)生，關(guān)閉電源，擺放工具，歸還量具2.2、精度要求主要有4個(gè)方面：尺寸精度、幾何形狀精度、相互位置精度、表面粗糙度。2.3、公差處理在機(jī)械加工中，零件尺寸超出公差要求是難免的事情，對(duì)其的處理要根據(jù)材質(zhì)、位置重要性、零件價(jià)值及修復(fù)成本、缺陷程度、缺陷形態(tài)等具體分析具體處理，一般來講處理方式有如下幾種：1、報(bào)廢2、讓步使用3、返工4、返修，讓步使用 2.4、基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸為X、Y、Z直角坐標(biāo)系，相對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)軸

4、的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為A、B、C。編程原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)，一般用G92或G54-G59（對(duì)于數(shù)控鏜銑床）和G50（對(duì)于數(shù)控車床）設(shè)置。三、數(shù)控工藝分析3.1、數(shù)控加工工藝過程加工工藝過程可分為：鍛造 截?cái)?熱處理 車兩端 鉆孔 加工內(nèi)表面加工左端外圓 加工右端外圓檢驗(yàn)。3.2、刀具和量具的選擇 數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足

5、加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆 ；先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。綜上所述：本零件的加工，(1) 選用5mm中心鉆鉆削中心孔。用20mm的鉆頭加工左端的孔，(2) 粗車及平端面選用35硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工

6、件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr=35。（3）為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.150.2mm 。 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。與傳統(tǒng)的車削方法相比，數(shù)控車削對(duì)刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。3.3、各工序切削參數(shù)選擇（1）主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀

7、具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速500r/min,精加工選擇1000r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩(wěn)妥。（2）進(jìn)給速度（進(jìn)給量）F(mm/r，mm/min)的選擇 進(jìn)給速度（進(jìn)給量）F(mm/r，mm/min)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進(jìn)給

8、速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，粗加工時(shí)，由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度Vf可以按公式Vf =fn計(jì)算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車時(shí)一般取0.30.8mm/r；精車時(shí)常取0.10.3mm/r；切斷時(shí)常取0.050.2mm/r。應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表粗精外圓0.2min/r0.1min/r內(nèi)孔0.2min/r0.1min/r槽0.05 min/r（3）背吃刀

9、量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量。本例中，背吃刀量的選擇大致為粗精外圓1.5-2(mm)0.2-0.5(mm)內(nèi)孔1-1.5(mm)0.1-0.5(mm)螺紋隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少槽根據(jù)刀寬，分兩次進(jìn)行總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。切削用量對(duì)于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對(duì)零件的表面質(zhì)量

10、、精度、加工效率影響很大。（4）刀具切削參數(shù)與長度補(bǔ)償值 表3.3.4-1 刀具切削參數(shù)與長度補(bǔ)償選用表刀具參數(shù)3中心鉆10麻花鉆20麻花鉆35麻花鉆12麻花鉆15.8麻花鉆16機(jī)用鉸刀37.5粗鏜刀38精鏜刀主軸轉(zhuǎn)速（r/min）12006503501505504002508501000進(jìn)給率（mm/min）12010040208050308040刀具補(bǔ)償H1/T1H2/T2H3/T3H4/T4H5/T5H6/T6H7/T7H8/T8H9/T93.4、數(shù)控機(jī)床的型號(hào)選擇數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)

11、零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價(jià)格相對(duì)較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。四、刀具的加工路線在數(shù)控加工中，刀具(嚴(yán)格說是刀位點(diǎn))相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和

12、方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束加工所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡單，走刀路線盡量短，效率較高等。一般遵循以下幾個(gè)原則：先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。先面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的

13、平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便?；嫦刃?用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工。五、數(shù)控加工程序左端內(nèi)圓:O0002;N1;T404;調(diào)用4號(hào)內(nèi)孔鏜刀M3S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000G0X24Z2;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)G71U1R0.5;G71P10Q20U0.1W0.005F0.1;N10G42G0X13;G1X40;X38C1;Z-6.0025;X30.5;X28.5

14、C1;Z-34;N20G40U-2;G0X100Z100;退回?fù)Q刀點(diǎn)M1;N2;T404;M3S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000G0X26Z2;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)G70P10Q20;精加工循環(huán)開始G0X100Z100;退回?fù)Q刀點(diǎn)M1;選擇停N3;T505;調(diào)用5號(hào)內(nèi)孔槽刀M3S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000G0X24Z-29;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)G75R2;切槽循環(huán)開始G75X32.5Z-32P1000Q1500F0.1;G0X100Z100;退回?fù)Q刀點(diǎn)M1;T606;調(diào)用6號(hào)內(nèi)螺紋車刀M3S800主軸正傳，轉(zhuǎn)速800G0X28Z-4;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)G76P010060Q100R0.05;螺紋加工循環(huán)開始G76X30Z-32P975Q500R0F0.1;G0X100Z100;退回?fù)Q刀點(diǎn)M1;選擇停M30;程序結(jié)束左端外圓N1;T707;調(diào)用7號(hào)仿形車刀M3S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000G0X54Z2;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)G73U0.5W0R7;切槽循環(huán)開始G73P10Q20U-0.1W0.005F0.1;N10G41G0X45.995Z0F0.05;G1X47.995C1;Z-25;X18.67,Z-44.88A165;